El ingeniero y docente puertollanense Luis Saucedo ha protagonizado, desde la Politécnia de Madrid, el diseño y fabricación de la primera prótesis ósea personalizada de metamaterial del mundo, que ha sido implantada por cirujanos oncológicos del Hospital General Universitario Gregorio Marañón de Madrid a un paciente de 38 años con un sarcoma óseo de alto grado en la tibia.
Luis Saucedo, ingeniero de la Politécnica de Madrid y merecedor de prestigiosos premios a la investigación nacionales e internacionales, ha explicado este viernes que lo que se ha conseguido es fruto de la tecnología aeroespacial para crear estructuras milimétricas de titanio capaces de reproducir las funciones mecánicas del hueso. Así, se ha replicado matemáticamente el hueso sano del paciente con el objetivo de que el cuerpo no lo notara ajeno.
«Es una integración completa, en la que el organismo del paciente reconoce como suyo y no sabe que tiene un cuerpo ajeno». «Integrado en el hueso, comparte el esfuerzo que necesita la pierna al caminar, subir escaleras o al saltar; y de esa manera la prótesis no absorbe todo el peso y el hueso de alrededor sano no se debilita por la falta de uso», ha señalado Saucedo durante la presentación de este importante hito médico y científico.
Todo ese proceso de mimetización ha servido para pasar de una prótesis que superaba los dos kilos a una de 150 gramos, en la que «se ha aumentado la resistencia, mantenido la rigidez y la consistencia del propio hueso humano», ha detallado el ingeniero.
El nuevo metamaterial surge de la aplicación de tecnología aeroespacial para crear estructuras milimétricas de titanio capaces de reproducir las funciones mecánicas del hueso. La prótesis ha sido diseñada y fabricada en una aleación de titanio mediante impresión 3D en el propio hospital. La decisión se adoptó al no existir en el mercado ninguna capaz de salvar su pierna sin comprometer la movilidad de la rodilla.
«Este tipo de ingeniería aeroespacial convertida en ingeniería clínica supone un hito a nivel científico, clínico y hospitalario. Hemos conseguido evitar la amputación de la pierna del paciente o que tuviera que llevar un implante de rodilla, lo que habría supuesto sacrificar toda la articulación», ha detallado el cirujano de sarcomas del Hospital Gregorio Marañón Rubén Pérez.
El resultado ha sido un implante que no sustituye al hueso, sino que lo imita. Así, es capaz de absorber el esfuerzo, evitando que el hueso de alrededor se debilite por falta de uso. Además, esta estructura de 300 gramos resiste un peso superior a los 500 kilos.
«Un implante puede llegar a pesar dos kilos y ser macizo, y soportar entre 100 y 150 kilos. Hemos conseguido que pese 300 gramos y que, según los modelos de simulación, soporte hasta 500 kilos», ha destacado el cirujano de sarcomas del Hospital Gregorio Marañón Rubén Pérez.
Casi un año después de la cirugía a la que fue sometido para colocarle el dispositivo, el paciente no ha presentado infección ni complicaciones relacionadas con la intervención. De esta forma, mantiene la alineación y la movilidad de la rodilla y su recuperación ha sido satisfactoria, hasta el punto de que ya puede andar, en muchos casos sin muletas.
«Se descartó la amputación y surgió la opción de colocar una prótesis 3D. Ha salido todo bien, que es lo importante. Desde hace un par de meses ya puedo empezar a apoyar la pierna y, por fin, voy a volver a caminar después de casi dos años sin apoyarla. Desde hace un par de semanas he podido dejar las muletas en casa», ha explicado el paciente, Pierre Chazel.
Otra de las novedades de este caso es que la prótesis se rellenó con hueso esponjoso procedente del Banco de Huesos y Tejidos Osteotendinosos del Hospital Gregorio Marañón. Así, el injerto quedó entrelazado dentro de la estructura metálica, favoreciendo la integración ósea y la fijación del implante. La operación se desarrolló sin dificultades y las pruebas de imagen posteriores confirmaron la adaptación favorable de estos elementos.
NO SERVÍA UN IMPLANTE CONVENCIONAL
En el caso de este paciente, después de una infección y una reducción severa de la densidad ósea de la tibia, el hueso no podía sostener un implante convencional. Por ello, los facultativos del centro sanitario valoraron la posibilidad de uno personalizado, no solo adaptado a su anatomía, sino también a la función de la extremidad afectada, recoge Europa Press.
Su diseño se realizó a partir de las imágenes radiológicas del enfermo, con las que se construyó un gemelo digital de su pierna sana. Sobre él se simularon las cargas reales que soporta una tibia al caminar, subir escaleras o tropezar y, con esa información, se calculó, punto a punto, cómo debía ser la red interna de la pieza para que el peso se transmitiera exactamente donde el hueso podía asumirlo. Gracias a ello, los tornillos de fijación se orientaron hacia las zonas de mejor calidad ósea y la cirugía pudo planificarse con precisión milimétrica.
Tras la intervención, los centros trabajan de manera conjunta para extender el uso de este tipo de prótesis a otros pacientes. «Esto ha abierto el camino para cambiar un poco esa cultura. Ya hemos operado a dos pacientes más con tecnología similar y queremos desarrollar un protocolo, un programa estándar que permita atender a un mayor volumen de pacientes», ha concluido Pérez.
LA PRESTIGIOSA LABOR INVESTIGADORA DE SAUCEDO
Luis Saucedo Mora ha sido docente del departamento de Aeronaves y Vehículos Espaciales de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE), e investigador del Grupo Avanzado de MOdelado y SImulación NO-lineal de Sólidos (GAMOSINOS) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
En 2023 la Real Academia de Ingeniería le otorgó una medalla de los Premios Jóvenes Investigadores 2022, que se otorgan a investigadores menores de 40 años que hayan desarrollado una carrera destacable, “por su transferencia tecnológica innovadora en proyectos relevantes como el Ave Medina La Meca o el proyecto de la central nuclear Hinkley Point de la empresa EDF”.
Por otro lado, la Universidad de Castilla La-Mancha (UCLM) le concedió el Premio Alumni en la categoría de Investigación en el marco de la conmemoración de Santo Tomás de Aquino. Luis Saucedo estudió Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos y un doctorado internacional en Mecánica Estructural Computacional en la UCLM.
Tras finalizar sus estudios en la UCLM fue contratado por la Universidad de Oxford como investigador postdoctoral durante 3 años y recibió en 2014 el primer premio europeo al mejor investigador joven por la Sociedad Europea de Integridad Estructural (ESIS). Posteriormente, en 2016 obtuvo un contrato competitivo Juan de la Cierva Incorporación con la primera posición a nivel nacional en el campo de la ingeniería civil y la arquitectura, y en el año 2018 el primer premio nacional de la Fundación Eduardo Torroja. También ha sido profesor contratado doctor en la ETSIAE-UPM, académico visitante en la Universidad de Oxford e investigador afiliado en el Massachusetts Institute of Technology (MIT).
